化学通讯活性混合物中的 swarm 狩猎与团簇内外翻转
软凝聚态物质
2019-10-01 v1
摘要
大量微生物产生分子，通过群体感应和趋化性等复杂信号机制进行通讯。生物多样性是巨大的，但合成的无生命胶体微游动子模仿了微生物的通讯（合成趋化性），并可用于在更简单的装置中探索超越单物种极限的集体行为。在这项工作中，我们结合基于粒子的和连续介质模拟以及线性稳定性分析，研究了一个包含两种趋化性物种的物理最小模型。我们观察到丰富的相图，包括“狩猎 swarm 相”（两种物种自分离并形成 swarm，相互追逐或狩猎）和“核壳团簇相”（一种物种形成致密团簇，被另一种物种的（涨落的）粒子晕所包围）。一旦形成，这些团簇可以动态地内外翻转，表现为“物种反转”。这些结果例证了微生物和活性胶体中集体行为的物理路径，而此前已知这种现象仅发生在昆虫或甲壳类动物等相对大型和复杂的动物中。
引用
@article{arxiv.1909.13805,
title = {Swarm Hunting and Clusters Turning Inside Out in Chemically Communicating Active Mixtures},
author = {Jens Grauer and Hartmut Löwen and Avraham Be'er and Benno Liebchen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.13805},
year = {2019}
}
备注
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